Настройка частотника Huanyang для шпинделя ЧПУ

Что за частотник Huanyang и почему с ним столько вопросов

Huanyang серии HY — пожалуй, самый распространённый частотник в любительских станках с ЧПУ. Его часто продают комплектом со шпинделем на 1,5 или 2,2 кВт, 24 000 оборотов, с воздушным или водяным охлаждением. Комплект недорогой и рабочий, но у него есть известная проблема: инструкция переведена плохо, заводские настройки рассчитаны на обычный двигатель 50 Гц, и без перенастройки шпиндель либо не крутится, либо крутится с ошибкой, либо работает в опасном режиме.

Шпиндель — это высокооборотный двигатель с номинальной частотой 400 Гц, а не 50 Гц, как обычный асинхронный двигатель. Если оставить заводские 50 Гц, частотник никогда не разгонит шпиндель до рабочих оборотов. Ниже — проверенный по нескольким независимым источникам набор параметров для типичного шпинделя 220 В, 24 000 об/мин, 400 Гц и порядок их ввода.

Что нужно знать о шпинделе перед настройкой

Все нужные данные указаны на шильдике или в паспорте шпинделя. Перепишите их до начала настройки.

Шаг 1. Сброс на заводские настройки

Если частотник уже кто-то пытался настраивать, начните с чистого листа. Параметр PD013 со значением 8 сбрасывает все параметры к заводским значениям. После сброса все предыдущие изменения будут потеряны, поэтому если частотник ранее работал и вы просто что-то поменяли, сначала запишите текущие значения.

Шаг 2. Частоты: сначала PD005, потом PD004

Здесь подвох, на котором спотыкаются многие: максимальную частоту PD005 нужно задать раньше базовой частоты PD004. Частотник не позволит установить базовую частоту выше текущей максимальной, и если начать с PD004, значение просто не примется.

На форумах встречается история: частотник при пуске сразу выдаёт ошибку превышения тока при разгоне, а после установки PD003 и PD004 в 400 шпиндель начинает нормально работать. Причина в том, что при неверной базовой частоте частотник подаёт на шпиндель неправильное соотношение напряжения и частоты.

Шаг 3. Нижний предел частоты PD011 — защита шпинделя

Шпиндель с воздушным охлаждением охлаждается вентилятором на собственном валу. На низких оборотах вентилятор почти не даёт воздуха, а подшипники высокооборотного шпинделя плохо переносят длительную работу на малой скорости под нагрузкой. Поэтому для шпинделей с воздушным охлаждением нижний предел частоты PD011 обычно ставят 120–150 Гц — это примерно 7 200–9 000 оборотов.

Для шпинделя с водяным охлаждением ограничение по охлаждению мягче: его охлаждает вода, а не вентилятор. Но насос охлаждения должен работать всегда, когда работает шпиндель, а слишком низкие обороты под нагрузкой всё равно нежелательны из-за момента. Минимальные обороты конкретного шпинделя смотрите в его паспорте.

Шаг 4. Параметры двигателя PD141–PD144

С PD144 связана частая путаница. Значение 3000 — это обороты двухполюсного двигателя на 50 Гц. Частотник пересчитывает их пропорционально частоте: 3000 на 50 Гц соответствуют 24 000 на 400 Гц. Поэтому при правильной настройке на 400 Гц дисплей частотника в режиме отображения оборотов покажет 24 000. Если ввести в PD144 значение 24 000, пересчёт будет неверным и отображаемые обороты окажутся в восемь раз выше реальных.

Кривая U/f: PD006–PD010

Huanyang серии HY работает только в скалярном режиме U/f, без векторного управления. Соотношение напряжения и частоты задаётся параметрами: PD006 — промежуточная частота, PD007 — минимальная частота, PD008 — максимальное напряжение, PD009 — промежуточное напряжение, PD010 — минимальное напряжение. Для шпинделя 220 В PD008 ставят 220. Остальные точки кривой влияют на момент на низких оборотах. В большинстве случаев достаточно оставить промежуточные значения близкими к заводским или рекомендациям продавца шпинделя и менять их, только если шпиндель явно теряет момент на низкой скорости.

Шаг 5. Источник команд и скорости: PD001 и PD002

Для ручной работы с панели оставляют PD001 = 0 и PD002 = 0. Для управления от контроллера ЧПУ сигналом 0–10 В ставят PD001 = 1 и PD002 = 1. Для управления по RS485 — оба значения 2, а параметры связи (адрес, скорость, формат — PD163–PD165) задают в соответствии с настройками программы управления станком.

Разгон и торможение: PD014 и PD015

Время разгона PD014 и торможения PD015 для шпинделя обычно ставят порядка 5–15 секунд. Шпиндель с цангой и инструментом имеет заметную инерцию на высоких оборотах, и при слишком коротком торможении частотник уйдёт в аварию по перенапряжению. Слишком короткий разгон даёт ошибки по току. Учтите время разгона в управляющей программе: перед началом резания нужна пауза, чтобы шпиндель вышел на обороты.

Частые проблемы и что они значат

Отдельно о помехах. Частотник шпинделя — главный источник электромагнитных помех в любительском станке. Если концевики срабатывают ложно, контроллер теряет связь или шаговые двигатели пропускают шаги при включённом шпинделе, первым делом проверьте кабель шпинделя: он должен быть экранированным, экран подключён к земле, а сам кабель проложен отдельно от сигнальных проводов станка. Подробно о выборе частотника и общих принципах — в материале частотник для шпинделя ЧПУ.

Сводная таблица параметров

Частые вопросы